Разное

Логическое устройство жесткого диска: как выглядит изнутри и из чего состоит

HDD или жесткий диск

Существует не так уж много  компонентов персонального компьютера, которые вызывали бы у пользователя столь живой интерес, как компонент, который в списке характеристик компьютера  принято обозначать краткой аббревиатурой HDD. И это неудивительно, ведь одной из важнейших функций компьютера является хранение информации, и именно  HDD (Hard Disk Drive), также часто называемый жестким диском, накопителем на жестких магнитных дисках (НЖМД) или винчестером, ответственен за долговременное хранение всей информации пользователя, порой являющейся результатом его кропотливого и плодотворного труда.

Содержание статьи

  • Описание и назначение
  • История
  • Устройство
  • Логическая структура данных на винчестере
  • Разновидности
  • Будущее жестких дисков и перспективные технологии записи
  • Заключение

Описание и назначение

Несмотря на то, что винчестер обычно устанавливается внутри системного блока (хотя существуют и такое устройство, как внешний жесткий диск), как правило, его принято относить к системе внешней памяти компьютера. Предназначение HDD – долговременное хранение больших объемов данных, использующихся компьютером, файлов операционной системы и программ.

Винчестер является одним из самых сложных устройств компьютера и единственным из важнейших компонентов компьютера, в котором одновременно используются как механические, так и электронные элементы.

Винчестер подключается к системной плате при помощи специального кабеля данных, а также кабеля питания. Существует несколько стандартов интерфейсов для подключения HDD и среди них можно отметить такие интерфейсы как IDE (Parallel ATA), Serial ATA (SATA) и SCSI. Кроме того, такая разновидность винчестера, как внешний жесткий диск, может подключаться к персональному компьютеру при помощи шины USB.

История

Жесткий магнитный диск, как и использующиеся в нем технологии, имеет долгую историю. Прежде всего, стоит отметить, что методика записи информации на магнитный носитель была разработана еще в конце позапрошлого века. Что же касается  компьютерных устройств, записывающих информацию на магнитные диски, то они были созданы в середине 1950-х гг. фирмой IBM для своих суперкомпьютеров. Правда, тогдашний винчестер мало походил на современный – его емкость составляла всего несколько мегабайт, а размером он был с большой шкаф.

В последующие годы фирма IBM также оставалась флагманом в области разработки НЖМД. В частности, ею в начале 1970-х гг. была разработана сравнительно компактная модель накопителя под кодовым названием «Винчестер» (в честь популярной разновидности ружья). Конструкция данной модели оказалась столь удачной, что сохранилась в общих чертах вплоть до сегодняшних дней, а ее кодовое название стало нарицательным для всех устройств данного типа.

Тем не менее, несмотря на то, что в больших компьютерах жесткие магнитные диски  широко использовались в течение десятилетий, в персоналках они появились далеко не сразу. Во многом это объяснялось громоздкостью и дороговизной тогдашних накопителей на жестких дисках  Однако к концу 1980-х гг в большинстве компьютеров семейства IBM PC уже был установлен винчестер. Преимущества жестких дисков перед накопителями на гибких магнитных дисках были очевидны – это большая емкость, быстродействие и надежность хранения данных.

Устройство

Общий вид разобранного жесткого диска с несколькими пластинами

Теперь стоит подробнее рассмотреть устройство жесткого диска, и изучить, какие основные элементы его составляют. Прежде всего, следует прояснить вопрос о том, почему данный тип накопителя называется жестким диском или накопителем на жестких дисках, и в чем состоит его отличие от накопителя для гибких дисков (флоппи-дисковода). Данный термин подчеркивает основную особенность HDD – то, что информация в этом устройстве размещается на достаточно толстых негнущихся пластинах (платтерах), на которые нанесен магнитный слой. Эта особенность выгодно отличает винчестер от гибкого диска, поскольку значительно облегчает точное позиционирование магнитных головок, а также гарантирует большую степень сохранности информации.

Из самого названия устройства ­- накопитель на жестких дисках, следует тот факт, что подобных пластин в накопителе не одна, а несколько. И действительно, в НЖМД может присутствовать несколько магнитных пластин. Однако это обстоятельство справедливо, в основном, для старых дисков, в современных же накопителях, часто используется всего одна пластина, причем иногда лишь одна ее сторона.

Основа пластин HDD изготавливается из алюминиевого сплава или специального стекла. На нее наносится особый слой из ферромагнитного материала — диоксида хрома. Современный винчестер имеет чрезвычайно высокую плотность записи информации – до 1 Тбит на квадратный дюйм. Полный же объем жесткого диска на сегодняшнее время составляет значительную величину – до 8 ТБайт для 3,5-дюймовых серверных накопителей топ-уровня.

После включения HDD пластины раскручиваются и вращаются с большой и постоянной скоростью в течение всей работы устройства. Эта скорость у разных винчестеров может иметь разные значения (например, 5400 или 7200 об/мин), причем от данного параметра  во многом зависит скорость считывания данных с диска.

Для считывания информации с диска и одновременно для записи на него информации служат магнитные головки, которые способны  поворачиваться при помощи специального соленоидного привода таким образом, что могут получить быстрый доступ к любой точке диска, которая может быть расположена как на его внешнем крае, так и на внутреннем. Время, которое требуется головкам для позиционирования к любой части диска, называется временем произвольного доступа и тоже является одним из важнейших параметров накопителя. Как правило, для современных HDD время произвольного доступа составляет от 2,5 до 16 мс.

Магнитная головка жесткого диска

Для того, чтобы избежать повреждения пластины и головок во время возможных соударений, поверхность диска тщательно обрабатывается с целью удаления мельчайших неровностей и полируется. При работе диска головки плотно прилегают к поверхности пластины, однако, все-таки не соприкасаются с ней, а отделены от нее небольшим воздушным зазором. При выключении диска, чтобы избежать нежелательного падения головок на поверхность диска, предусмотрена процедура парковки головок, то есть отвод их за пределы поверхности магнитной пластины.

Пластина жесткого диска представляет собой неплохое зеркало

Работой накопителя на жестких дисках управляет контроллер, или блок электроники, который встроен в корпус самого диска. Кроме микросхем, управляющих работой механики и электроники диска, в блоке электроники расположена также кэш-память, которая необходима для ускорения операций чтения-записи.

Плата контроллера жесткого диска

Корпус HDD может изготавливаться в нескольких форм-факторах. Внутренние диски форм-фактора 3,5 дюйма, как правило, используются в настольных компьютерах, а накопители форм-фактора 2,5 дюйма – в ноутбуках.

Логическая структура данных на винчестере

Устройство жесткого диска во многом определяет такое важное понятие, как структура размещения информации на HDD или геометрия диска. Геометрия диска включает такие координатные элементы, как головки, цилиндры и сектора. Под головкой в данном случае подразумевается не собственно магнитная головка, а та сторона магнитной пластины, к которой эта головка относится. Цилиндр представляет собой набор дорожек на пластинах, расположенных на одинаковом расстоянии от края диска, а сектор, являющийся самой младшей координатой жесткого диска – это часть окружности, на которой расположен цилиндр. Сектор жесткого диска, как правило, имеет объем в 512 байт.

Процедура нанесения на поверхность диска границ цилиндров и секторов носит название низкоуровневого форматирования. Однако стоит иметь в виду, что у современных дисков логическая геометрия, т.е. геометрия, доступная пользователю, например, в опциях BIOS, не соответствует физической, т.е. реальной геометрии. Информация о физической геометрии диска обычно скрыта от пользователя и  доступна лишь контроллеру накопителя.

Головки, цилиндры и сектора

Разновидности

По способу размещения относительно корпуса компьютера жесткие диски делятся на такие типы, как внутренний жесткий диск и внешний жесткий диск (также известный, как съемный жесткий диск). О последнем типе жестких дисков стоит, пожалуй, рассказать более подробно.

Внешний жесткий диск является сравнительно недавним  изобретением, которое стало доступно после появления технологий, которые повысили степень надежности хранения информации на жестком диске, считавшемся ранее довольно хрупким устройством.   Внешний жесткий диск не находится постоянно в корпусе персонального компьютера, а подключается к нему извне, как правило, при помощи порта USB. Съемный жесткий диск обычно не требует дополнительного источника питания, хотя бывают и исключения. Как правило, внешний жесткий диск имеет один из тех форм-факторов, которые характерны и для внутренних накопителей – это форм-факторы 3,5 и 2,5 дюйма.

В последнее время внешний жесткий диск является незаменимым устройством для тех пользователей, которые желают обладать объемным и относительно компактным переносным носителем информации. Внешний жесткий диск можно использовать для увеличения объема информации, доступного на компьютере. Кроме того, внешний жесткий диск представляет собой удобное средство для создания резервных копий информации, содержащейся на основном жестком  диске.

Если еще несколько лет назад внешний жесткий диск стоил намного дороже внутреннего, то теперь разница в стоимости между этими типами дисков составляет всего несколько процентов, что делает съемный жесткий диск неплохим выбором для устройства хранения информации.

Будущее жестких дисков и перспективные технологии записи

Мало найдется таких компьютерных устройств, которым компьютерные аналитики столь часто предрекали бы скорую смерть, и которые раз за разом опровергали все пессимистические прогнозы насчет своего будущего, как жесткие диски. Хотя винчестер, как устройство для хранения информации, имеет ряд обусловленных наличием механических приводов очевидных недостатков, таких, как низкие быстродействие и надежность, а также высокий уровень шума, тем не менее, на сегодняшний день жесткие диски являются безусловными лидерами среди накопителей по такому параметру, как стоимость на единицу объема информации. Кроме того, максимальный объем жесткого диска на сегодняшний день тоже превосходит подобный параметр для других типов накопителей.

Это связано, во многом, с тем, что многочисленные прогнозы о кончине жестких дисков при достижении ими естественной границы емкости, обусловленной физическими размерами магнитных доменов, пока что не сбылись. В последние годы было разработано немало инновационных технологий, позволивших значительно увеличить плотность записи информации на магнитных пластинах, например, технология поперечной записи, позволяющая размещать магнитные домены перпендикулярно поверхности пластины. На подходе же еще более многообещающие технологии, такие, как технологии структурированной записи и термоассистируемой записи, позволяющие увеличить плотность информации на магнитной пластине более чем в 50 раз по сравнению с сегодняшним уровнем. Поэтому, несмотря на появление в последние годы таких перспективных типов устройств для хранения информации, как, например, твердотельные накопители, в ближайшее десятилетие гегемонии жестких дисков в сегменте накопителей большого и сверхбольшого объема, похоже, ничто не угрожает.

Заключение

Винчестер – одно из сложнейших устройств персонального компьютера, совмещающее многие лучшие достижения современной науки и технологии в области физики, механики и электроники.

В настоящее время жесткие диски повсеместно используются в компьютерном мире и не только для хранения информации, доступной отдельным пользователям персональных компьютеров, но и для хранения информации, доступной миллиардам пользователей глобальной сети Интернет, в том числе и того текста, который вы в данный момент читаете. Современную компьютерную цивилизацию трудно представить как без скромного винчестера домашнего компьютера, так и без быстродействующих сетевых накопителей, использующихся в мощных профессиональных серверах.

Порекомендуйте Друзьям статью:

просто о сложном / Хабр

Первый в мире жесткий диск, IBM RAMAC 305, увидевший свет в 1956 году, вмещал лишь 5 МБ данных, а весил при этом 970 кг и по габаритам был сопоставим с промышленным рефрижератором. Современные корпоративные флагманы способны похвастаться емкостью уже в 20 ТБ. Только представьте себе: 64 года назад, для того чтобы записать такое количество информации, потребовалось бы свыше 4 миллионов RAMAC 305, а размеры ЦОДа, необходимого для их размещения, превысили бы 9 квадратных километров, тогда как сегодня для этого будет достаточно маленькой коробочки весом около 700 грамм! Во многом добиться столь невероятного повышения плотности хранения удалось благодаря совершенствованию методов магнитной записи.
В это сложно поверить, однако принципиально конструкция жестких дисков не меняется вот уже почти 40 лет, начиная с 1983 года: именно тогда свет увидел первый 3,5-дюймовый винчестер RO351, разработанный шотландской компанией Rodime. Этот малыш получил две магнитные пластины по 10 МБ каждая, то есть был способен вместить вдвое больше данных, чем обновленный ST-412 на 5,25 дюйма, выпущенный Seagate в том же году для персональных компьютеров IBM 5160.

Rodime RO351 — первый в мире 3,5-дюймовый винчестер

Несмотря на инновационность и компактные размеры, на момент выхода RO351 оказался практически никому не нужен, а все дальнейшие попытки Rodime закрепиться на рынке винчестеров потерпели фиаско, из-за чего в 1991 году компания была вынуждена прекратить свою деятельность, распродав практически все имеющиеся активы и сократив штат до минимума. Однако стать банкротом Rodime оказалось не суждено: в скором времени к ней начали обращаться крупнейшие производители винчестеров, желающие приобрести лицензию на использование запатентованного шотландцами форм-фактора.

В настоящее время 3,5 дюйма является общепринятым стандартом производства как потребительских HDD, так и накопителей корпоративного класса.

С появлением нейросетей, Deep Learning и интернета вещей (IoT) объем создаваемых человечеством данных стал лавинообразно расти. По оценкам аналитического агентства IDC, к 2025 году количество информации, генерируемой как самими людьми, так и окружающими нас девайсами, достигнет 175 зеттабайт (1 Збайт = 1021 байт), и это при том, что в 2019-м таковое составляло 45 Збайт, в 2016-м — 16 Збайт, а в далеком 2006-м общий объем данных, произведенных за всю обозримую историю, не превышал 0,16 (!) Збайт. Справиться с информационным взрывом помогают современные технологии, среди которых не последнее место занимают усовершенствованные методы записи данных.

LMR, PMR, CMR и TDMR: в чем разница?

Принцип работы жестких дисков достаточно прост. Тонкие металлические пластины, покрытые слоем ферромагнитного материала (кристаллического вещества, способного сохранять намагниченность даже при отсутствии воздействия на него внешнего магнитного поля при температуре ниже точки Кюри) движутся относительно блока пишущих головок на большой скорости (5400 оборотов в минуту или более).

При подаче электрического тока на пишущую головку возникает переменное магнитное поле, которое изменяет направление вектора намагниченности доменов (дискретных областей вещества) ферромагнетика. Считывание данных происходит либо за счет явления электромагнитной индукции (перемещение доменов относительно сенсора вызывает в последнем возникновение переменного электрического тока), либо за счет гигантского магниторезистивного эффекта (под действием магнитного поля изменяется электрическое сопротивление датчика), как это реализовано в современных накопителях. Каждый домен кодирует один бит информации, принимая логическое значение «0» или «1» в зависимости от направления вектора намагниченности.

Долгое время жесткие диски использовали метод продольной магнитной записи (Longitudinal Magnetic Recording, LMR), при котором вектор намагниченности доменов лежал в плоскости магнитной пластины. Несмотря на относительную простоту реализации, данная технология имела существенный недостаток: для того чтобы побороть коэрцитивность (переход магнитных частиц в однодоменное состояние), между треками приходилось оставлять внушительную буферную зону (так называемое guard space — защитное пространство). Вследствие этого максимальная плотность записи, которой удалось добиться на закате данной технологии, составляла всего 150 Гбит/дюйм2.

В 2010 году LMR была практически полностью вытеснена PMR (Perpendicular Magnetic Recording — перпендикулярная магнитная запись). Главное отличие данной технологии от продольной магнитной записи состоит в том, что вектор магнитной направленности каждого домена располагается под углом 90° к поверхности магнитной пластины, что позволило существенно сократить промежуток между треками.

За счет этого плотность записи данных удалось заметно увеличить (до 1 Тбит/дюйм2 в современных устройствах), при этом не жертвуя скоростными характеристиками и надежностью винчестеров. В настоящее время перпендикулярная магнитная запись является доминирующей на рынке, в связи с чем ее также часто называют CMR (Conventional Magnetic Recording — обычная магнитная запись). При этом надо понимать, что между PMR и CMR нет ровным счетом никакой разницы — это всего лишь другой вариант названия.

Изучая технические характеристики современных жестких дисков, вы также можете наткнуться на загадочную аббревиатуру TDMR. В частности, данную технологию используют накопители корпоративного класса Western Digital Ultrastar 500-й серии. С точки зрения физики TDMR (что расшифровывается как Two Dimensional Magnetic Recording — двумерная магнитная запись) ничем не отличается от привычной нам PMR: как и прежде, мы имеем дело с непересекающимися треками, домены в которых ориентированы перпендикулярно плоскости магнитных пластин. Разница между технологиями заключается в подходе к считыванию информации.

В блоке магнитных головок винчестеров, созданных по технологии TDMR, на каждую пишущую головку приходятся по два считывающих сенсора, осуществляющих одновременное чтение данных с каждого пройденного трека. Такая избыточность дает возможность контроллеру HDD эффективно фильтровать электромагнитные шумы, появление которых обусловлено межтрековой интерференцией (Intertrack Interference, ITI).

Решение проблемы с ITI обеспечивает два чрезвычайно важных преимущества:

  1. снижение коэффициента помех позволяет повысить плотность записи за счет уменьшения расстояния между треками, обеспечивая выигрыш по общей емкости вплоть до 10% по сравнению с обычной PMR;
  2. в сочетании с технологией RVS и трехпозиционным микроактуатором, TDMR позволяет эффективно противостоять ротационной вибрации, вызванной работой винчестеров, что помогает добиться стабильного уровня производительности даже в наиболее сложных условиях эксплуатации.

Что такое SMR и с чем его едят?

Размеры пишущей головки примерно в 1,7 раза больше по сравнению с размерами считывающего сенсора. Столь внушительная разница объясняется достаточно просто: если записывающий модуль сделать еще более миниатюрным, силы магнитного поля, которое он сможет генерировать, окажется недостаточно для намагничивания доменов ферромагнитного слоя, а значит, данные попросту не будут сохраняться.

В случае со считывающим сенсором такой проблемы не возникает. Более того: его миниатюризация позволяет дополнительно снизить влияние упомянутой выше ITI на процесс считывания информации.

Данный факт лег в основу черепичной магнитной записи (Shingled Magnetic Recording, SMR). Давайте разбираться, как это работает. При использовании традиционного PMR пишущая головка смещается относительно каждого предыдущего трека на расстояние, равное ее ширине + ширина защитного пространства (guard space).

При использовании черепичного метода магнитной записи пишущая головка смещается вперед лишь на часть своей ширины, поэтому каждый предыдущий трек оказывается частично перезаписан последующим: магнитные дорожки накладываются друг на друга подобно кровельной черепице. Такой подход позволяет дополнительно повысить плотность записи, обеспечивая выигрыш по емкости до 10%, при этом не отражаясь на процессе чтения. В качестве примера можно привести Western Digital Ultrastar DC HC 650 — первые в мире 3.

5-дюймовые накопители объемом 20 ТБ с интерфейсом SATA/SAS, появление которых стало возможным именно благодаря новой технологии магнитной записи. Таким образом, переход на SMR-диски позволяет повысить плотность хранения данных в тех же стойках при минимальных затратах на модернизацию IT-инфраструктуры.

Несмотря на столь значительное преимущество, SMR имеет и очевидный недостаток. Поскольку магнитные дорожки накладываются друг на друга, при обновлении данных потребуется перезапись не только требуемого фрагмента, но и всех последующих треков в пределах магнитной пластины, объем которой может превышать 2 терабайта, что чревато серьезным падением производительности.

Решить данную проблему помогает объединение определенного количества треков в обособленные группы, называемые зонами. Хотя такой подход к организации хранения данных несколько снижает общую емкость HDD (поскольку между зонами необходимо сохранять достаточные промежутки, препятствующие перезаписи треков из соседних групп), это позволяет существенно ускорить процесс обновления данных, так как теперь в нем участвует лишь ограниченное количество дорожек.

Черепичная магнитная запись предполагает несколько вариантов реализации:

  • Drive Managed SMR (SMR, управляемая диском)

Основным ее преимуществом является отсутствие необходимости в модификации программного и/или аппаратного обеспечения хоста, поскольку управление процедурой записи данных берет на себя контроллер HDD. Такие диски могут быть подключены к любой системе, в которой присутствует необходимый интерфейс (SATA или SAS), после чего накопитель будет сразу готов к работе.

Недостаток этого подхода заключается в изменчивости уровня производительности, в связи с чем Drive Managed SMR оказывается неподходящей для корпоративных приложений, в которых постоянство быстродействия системы является критически важным параметром. Тем не менее такие диски хорошо показывают себя в сценариях, предоставляющих достаточное время для выполнения фоновой дефрагментации данных. Так, например, DMSMR-накопители WD Red, оптимизированные для использования в составе малых NAS на 8 отсеков, станут отличным выбором для системы архивирования или резервного копирования, предполагающей долговременное хранение бэкапов.


  • Host Managed SMR (SMR, управляемая хостом)

Host Managed SMR — наиболее предпочтительный вариант реализации черепичной записи для использования в корпоративной среде. В данном случае за управление потоками данных и операциями чтения/записи отвечает сама хост-система, задействующая для этих целей расширения интерфейсов ATA (Zoned Device ATA Command Set, ZAC) и SCSI (Zoned Block Commands, ZBC), разработанные комитетами INCITS T10 и T13.

При использовании HMSMR весь доступный объем накопителя разделяется на зоны двух типов: Conventional Zones (обычные зоны), которые используются для хранения метаданных и произвольной записи (по сути, играют роль кэша), и Sequential Write Required Zones (зоны последовательной записи), занимающие большую часть общей емкости жесткого диска, в которых данные записываются строго последовательно. Неупорядоченные данные сохраняются в области кэширования, откуда затем могут быть перенесены в соответствующую зону последовательной записи. Благодаря этому все физические сектора записываются последовательно в радиальном направлении и перезаписываются только после циклического переноса, что позволяет добиться стабильной и предсказуемой производительности системы. При этом HMSMR-диски поддерживают команды произвольного чтения аналогично накопителям, использующим стандартный PMR.

Host Managed SMR реализована в жестких дисках enterprise-класса Western Digital Ultrastar HC DC 600-й серии.

Линейка включает в себя SATA- и SAS-накопители высокой емкости, ориентированные на использование в составе гипермасштабных центров обработки данных. Поддержка Host Managed SMR существенно расширяет сферу применения таких винчестеров: помимо систем резервного копирования, они прекрасно подойдут для облачных хранилищ, CDN или стриминговых платформ. Высокая емкость жестких дисков позволяет существенно повысить плотность хранения (в тех же стойках) при минимальных затратах на апгрейд, а низкое энергопотребление (не более 0,29 Ватта на каждый терабайт сохраненной информации) и тепловыделение (в среднем на 5 °C ниже, чем у аналогов) — дополнительно сократить операционные расходы на обслуживание ЦОДа.

Единственным недостатком HMSMR является сравнительная сложность имплементации. Все дело в том, что на сегодняшний день ни одна операционная система или приложение не умеют работать с подобными накопителями «из коробки», в силу чего для адаптации IT-инфраструктуры требуются серьезные изменения стека программного обеспечения. В первую очередь это касается, конечно же, самой ОС, что в условиях современных ЦОД, использующих многоядерные и многосокетные сервера, является достаточно нетривиальной задачей. Узнать подробнее о вариантах реализации поддержки Host Managed SMR можно на специализированном ресурсе ZonedStorage.io, посвященном вопросам зонального хранения данных. Собранные здесь сведения помогут предварительно оценить степень готовности вашей IT-инфраструктуры для перевода на зональные системы хранения.

  • Host Aware SMR (SMR, поддерживаемая хостом)

Устройства с поддержкой Host Aware SMR сочетают в себе удобство и гибкость Drive Managed SMR и высокую скорость записи Host Managed SMR. Такие накопители обратно совместимы с устаревшими системами хранения и могут функционировать без непосредственного контроля со стороны хоста, однако в этом случае, как и при работе с DMSMR-дисками, их производительность становится непредсказуемой.

Подобно Host Managed SMR, Host Aware SMR использует два типа зон: Conventional Zones для произвольной записи и Sequential Write Preferred Zones (зоны, предпочтительные для последовательной записи). Последние, в отличие от упомянутых выше Sequential Write Required Zones, автоматически переводятся в разряд обычных в том случае, если в них начинает вестись неупорядоченная запись данных.

Реализация SMR с поддержкой хоста предусматривает внутренние механизмы восстановления после непоследовательной записи. Неупорядоченные данные записываются в области кэширования, откуда диск может переносить информацию в зону последовательной записи, после того как будут получены все необходимые блоки. Для управления неупорядоченной записью и фоновой дефрагментацией диск использует таблицу косвенного обращения. Однако, если корпоративным приложениям требуется предсказуемая и оптимизированная производительность, достичь этого по-прежнему можно лишь в случае, когда хост берет на себя полное управление всеми потоками данных и зонами записи.

Автор: Наталья Хлудова

Физический и логический жесткий диск

— в чем разница?

от ProDataManagement | 23 ноября 2016 г. | Ремонт компьютера

Когда дело доходит до физического и логического жесткого диска , возникает большая путаница. Когда накопитель не отвечает на запросы чтения-записи, большинство людей винят программное обеспечение, полностью игнорируя тот факт, что причиной неисправности может быть физический сбой.

Понимание различий между физическим жестким диском и логический жесткий диск — это первый шаг к тому, чтобы научиться правильно ухаживать за своим диском и правильно диагностировать симптомы.

Разница между логическими и физическими жесткими дисками

Как следует из названия, физический жесткий диск — это сам диск. Это аппаратное обеспечение, которое существует физически и может быть далее классифицировано как логические диски. Пока вы не подключите его к компьютеру и не отформатируете, он вам ни к чему.

Логический жесткий диск относится к виртуальному пространству, выделенному на диске. Большинство дисков поставляются с массой свободного нераспределенного пространства и не содержат разделов. Если вы хотите настроить файловую систему и начать сохранять файлы на диске, вам необходимо создать разделы.

В дополнение к разделу объем является еще одной характеристикой, характерной для логических жестких дисков. Хотя на одном диске может быть несколько разделов, объем может распространяться на два или множество других физических жестких дисков.

Вот пример. Представьте, что на вашем компьютере установлено два физических жестких диска, каждый из которых предлагает 60 ГБ логического пространства. Вы не хотите, чтобы операционная система видела эти диски как несколько дисков. Вместо этого вы хотите использовать их как один логический жесткий диск . Вот где объем вступает в игру. Вы можете объединить два физических диска в один логический диск. И наоборот. Вы можете разделить большой логический диск на несколько разделов и получить доступ к одному физическому жесткому диску , как если бы это были несколько дисков меньшего размера.

Что такое физический жесткий диск?

Физический диск относится к аппаратному блоку в компьютере, ноутбуке или сервере. Это устройство хранения данных

, которое может хранить и извлекать цифровую информацию с помощью одной или нескольких пластин, покрытых тонким магнитным слоем.

Физические диски обычно подключаются к компьютеру или ноутбуку. В некоторых случаях они могут быть внешними, например USB-накопитель или внешняя память.

Физический диск можно разделить на два или более логических диска, которые могут работать независимо друг от друга.

Что такое логический жесткий диск?

Логический диск — это виртуальный инструмент, который создает полезную емкость на одном или нескольких физических жестких дисках в операционной системе. Диск называется «виртуальным», потому что он физически не существует.

Логический жесткий диск предоставляет операционной системе дополнительное пространство для хранения, избавляя от необходимости хранить файлы на нескольких устройствах.

Когда физический диск подключается к ноутбуку или компьютеру, создается уникальный диск C:. Вы можете создать дополнительные диски, разбив физический диск на разделы. Вы можете настроить каждый отдельный логический диск разного размера, но они останутся частью одного и того же физического диска.

Физический и логический жесткий диск не должна быть пугающей темой. Даже если вы не особенно разбираетесь в технологиях, нетрудно понять разницу между физическим и логическим жестким диском. Как сказал сэр Фрэнсис Бэкон, со знанием приходит сила — сила взять дело в свои руки и решить некоторые логические или даже физические проблемы (например, убрать пыль). Однако бывают случаи, когда рекомендуется проконсультироваться со специалистом.

Если вы чувствуете себя ошеломленным размером ущерба, не стесняйтесь обратиться за профессиональной помощью. Prodata Recover может отремонтировать ваше сломанное оборудование и помочь вам восстановить потерянные данные.

Найдите местную службу по ремонту компьютеров

Что такое логический диск? (с изображением)

`;

Интернет

Факт проверен

Алекс Ньют

Логический диск — это метод компьютерного хранения, при котором память разбивается на разделы для создания отдельного диска выделенной памяти. В отличие от физической памяти или физического устройства, к которому можно прикоснуться, логическая память разделена на несколько разделов, чтобы пользователи могли хранить информацию в этих отдельных блоках. Это делается потому, что использование всей памяти компьютера для одного диска обычно нецелесообразно и затрудняет пользователю организацию информации. Опытные пользователи могут устанавливать на логический диск совершенно разные операционные системы (ОС) для увеличения функциональности компьютера.

Когда пользователь компьютера впервые получает физическое запоминающее устройство, например жесткий диск, оно приходит неотформатированным. Это означает, что память является одним большим блоком и не имеет разделения на диски. После того как пользователь установит новое запоминающее устройство, компьютер разместит данные на разных дисках, таких как диск C:\, на котором хранится большая часть данных, и подобные диски.

Физическое устройство может включать множество разделов логического диска. Объем памяти, хранящейся в разделе, и объем логических дисков ничем не ограничиваются, кроме объема памяти на устройстве хранения. Хотя технически минимального объема памяти, необходимого для логического диска, не существует, обычно по умолчанию используется 2 гигабайта (ГБ), поскольку это минимальный объем памяти, необходимый для системных функций.

Как обычные, так и опытные пользователи часто пользуются преимуществами логического диска. С общей стороны, это позволяет пользователю упорядочивать данные между различными аспектами, такими как дом и работа. Это также позволяет пользователю хранить несовместимые друг с другом файлы на разных дисках.

На продвинутой стороне логический диск можно использовать для хранения совершенно другой ОС на логическом диске. Например, если пользователь использует ОС Macintosh®, ОС Windows® можно установить на другой логический раздел. Это позволяет пользователю запускать более широкий спектр программ и пользоваться преимуществами обеих операционных систем на одном компьютере.

Еще одним преимуществом использования архитектуры логического диска является стабильность памяти. Когда память компьютера клеймится под один диск, экспоненциально возрастает склонность к порче и фрагментации памяти. Если компьютер состоит из разделов, это предотвращает возникновение этих проблем с памятью. Данные также более защищены, поскольку администраторы могут запретить пользователям доступ к информации на других логических дисках, если они не получат более высокий уровень доступа.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *